什么是比特币节点？比特币节点是如何工作的？

什么是比特币节点？

术语“比特币节点”用于描述以特定方式与比特币网络交互的一类程序。节点可以是运行比特币钱包的手机，也可以是存储比特币区块链完整记录的专用计算机。

节点分为不同的类型，每个执行特定的功能。所有这些节点都是网络的通信点，将网络内的交易和区块相互通信。

完整节点

完整节点负责检查交易和区块是否满足某些要求（即有效）。大多数全节点将运行“比特币核心”软件——比特币协议的参考实现。

“比特币核心”是中本聪在2009年发布的程序，当时该程序简称为“比特币”。它后来更名为“比特币核心”以避免混淆。全节点也可以运行其他实现，前提是该实现与比特币核心兼容。

全节点是保持比特币去中心化的关键。他们负责下载、验证区块和交易，并将相关信息广播到整个网络。由于每个全节点独立检查信息的真实性，用户无需依赖第三方在网络中做任何事情。

存储区块链完整记录的全节点成为“完整存档节点”。一些用户丢弃旧块以节省存储空间——比特币区块链包含超过 200GB 的交易数据。

比特币全节点的全球分布。图片来源：bitnodes.earn.com

灯光节点

轻节点在执行能力上不如全节点，但是前者的资源需求也比较低。用户可以通过轻节点接入网络，无需运行全节点的所有功能。

全节点需要下载所有区块并一一验证，而轻节点只需要下载每个区块的一部分（又名“区块头”）。虽然区块头容量很小，但它包含的信息足以让用户查看发生交易的具体区块。

轻节点是带宽或存储受限设备的理想选择。因此，轻节点在台式电脑和移动钱包中很常见。由于无法验证，轻节点只能依赖全节点。

挖矿节点

挖矿节点在全节点的基础上执行另一项任务：创建区块。如上所述，挖矿需要专门的设备和软件才能将新数据添加到区块链中。

挖矿节点将收集到的待处理交易与其他信息一起进行哈希处理以获得一个值。如果该值低于协议设定的目标阈值，则认为该区块有效，可以广播到其他全节点。

如果要独立挖矿，矿工必须先运行全节点功能。否则矿工无法获知区块内的交易信息。

想挖矿但无法运行全节点功能的参与者可以连接服务器获取所需信息。例如，一个矿池（即与其他节点合作）只需要其中一个节点即可运行完整的节点功能。

有关节点类型的细分，请参阅什么是节点？

如何运行比特币全节点

全节点有利于开发者、商家和最终用户。通过在自己的硬件上运行“比特币核心”客户端，用户的隐私和安全得到了更多的保障，比特币网络也因此更加稳定。如果用户使用全节点，他们不需要依赖任何人来参与网络交互。

一些面向比特币的公司提供“即插即用”节点，将预构建的硬件直接交付给用户。用户只需将电源插入硬件并开始下载区块链。这种方法可能更适合技术水平较低的用户比特币是谁在运营，但成本远高于自己动手的硬件。

在大多数情况下，一台旧台式机或笔记本电脑就足够了。但是，不建议在日常使用的计算机上运行全节点，以免严重限制运行速度。随着区块链的不断发展，用户必须确保设备有足够的空间来容纳完整的区块链记录。

如果块大小没有显着变化，1TB 硬盘可以满足未来几年的数据量。其他硬件要求包括 2GB 的 RAM（大多数 PC 都配备更多）和大量带宽。

硬件准备好后，具体设置步骤可以参考bitcoin.org的《全节点操作指南》。

如何挖比特币？

当比特币处于起步阶段时，笔记本电脑足以创建区块。当时，比特币还不为人知，挖矿竞争几乎不存在。由于网络尚未活跃，协议自然会设置较低的挖矿难度。

随着网络哈希率的提高，矿工必须升级他们的设备以保持竞争力。经过几轮硬件改造，挖矿业终于进入了所谓的“专用集成电路（ASICs）”时代。

顾名思义，这些设备是为特定目的而制造的。它们非常高效比特币是谁在运营，但只执行一项任务。因此，挖矿ASIC可以说是一台只能用于挖矿的计算机。除了比特币挖矿之外，比特币 ASIC 还可以使用不同的算法挖掘数字货币。

如今，比特币挖矿需要巨额投资，包括硬件和能源。在撰写本文时，一个好的采矿设备每秒能够执行 10 万亿次操作。高效率带来高能耗。除非你拥有多台矿机和便宜的电力，否则矿工很难从比特币挖矿中赚钱。

但是，如果使用合适的设备，设置采矿作业相当简单 - 许多 ASIC 设备都带有自己的软件。一种常见的做法是将矿机连接到矿池，并与他人合作进行挖矿。如果矿池出块成功，出块奖励将按算力比例分配给合作矿工。

矿工也可以选择单独挖矿；出块成功率会很低，但矿工可以垄断出块奖励。

挖矿需要多长时间？

这个问题没有明确的答案，因为挖矿的持续时间受到各种因素的影响，例如矿工可用的电量和哈希率。此外，还需要考虑运营矿机的实际成本。

要了解比特币挖矿利润的概况，请使用挖矿计算机估算成本。

谁可以为比特币系统贡献代码？

“比特币核心”软件是开源的，这意味着任何人都可以贡献代码。用户可以提出新功能，这些功能经过审核并添加到超过 70,000 行代码中；他们还可以报告错误、翻译文档或改进文档。

软件更改需要经过严格审查。毕竟系统处理上千亿的资金，必须保证没有漏洞。

如果您有兴趣为比特币代码做出贡献，请查看开发者 Jimmy Song 的博客或比特币核心官方网站。